NASA可居住世界望远镜的外星行星表征

外星行星大气表征在过去几年中取得了革命性的进展，为我们提供了独特的关于大气化学、动力学和行星形成机制的洞见。然而，真正的太阳系类行星仍无法被观测。外星行星科学在接下来的几个十年的主要目标是观测和表征围绕太阳型恒星的温暖岩石行星和凉热气体巨星，以检测宜居迹象甚至生命的可能性。行星的表征和分类依赖于能够识别其大气中分子种类的直接光谱观测；然而，这些观测代表了巨大的工程挑战，因为温暖、地球大小的外星行星与其母星之间存在着极端的对比度。NASA的下一代旗舰任务——可居住世界望远镜（HWO），计划于2040年中期发射，将配备一种能够实现所需10^{-10}对比度的干粉仪器，搭载在稳定性极佳的平台上，以实现所需的信噪比，从而实现对关键生物标志分子和宜居指示器（如海洋闪光和植被“红边”）的检测。通过早期参与这一开创性望远镜，包括潜在的英国仪器贡献，英国外星行星社区现已拥有影响望远镜设计的重要机会。为保持国际竞争力，我们必须在HWO发射后及时成为观测活动的前沿，这需要在实验室天文学和计算建模方面进行同步发展。最大化利用这一变革性NASA任务 requires 在未来二十年内在这些领域获得持续的财政支持。